Com o advento da tecnologia laser de fibra, as máquinas de corte a laser ganharam uma posição significativa na indústria de processamento de chapas metálicas.
Durante o processamento de peças em máquinas de corte a laser, a ablação em alta temperatura leva a um aumento na produção de fumaça e poeira, que pode contaminar partes delicadas do equipamento. Além disso, a fumaça e a poeira também representam uma ameaça à saúde dos operadores.
O pó de corte não tratado pode degradar significativamente a vida útil e o desempenho de corte das máquinas de corte a laser. Conseqüentemente, o sistema de remoção de poeira é um aspecto crucial das máquinas de corte a laser.
O sistema de remoção de poeira da maioria das máquinas de corte a laser é projetado como uma estrutura de exaustão abrangente com uma cavidade espaçosa. Para se alinhar aos requisitos de proteção ambiental, é necessária a utilização de um coletor de pó de alta potência, o que exige uma grande área de cobertura e instalação complexa de tubulações.
O projeto do sistema de remoção de poeira das máquinas de corte a laser pode facilmente levar à abertura e vazamento de ar, resultando em exaustão ineficaz. Durante a operação, a fumaça e a poeira geradas pelo processo de corte não são devidamente exauridas, afetando o ambiente de trabalho dos operadores.
Uma solução é instalar uma divisória na parte inferior da mesa de trabalho da máquina de corte a laser, dividindo-a em várias câmaras longitudinais de dimensões geométricas iguais com o duto principal de sucção de ar localizado na frente. O duto principal de sucção de ar é conectado ao coletor de pó e as válvulas são colocadas entre cada câmara e o duto principal de sucção de ar. A válvula de controle da máquina regula o fluxo de ar através dos tubos de entrada e saída de ar. Uma tremonha é colocada em uma pequena sala com placas nas extremidades seladas em ambas as extremidades e orifícios de ventilação nas laterais inferiores. O processo de ventilação é controlado pela abertura e fechamento das válvulas, economizando espaço e melhorando o efeito de remoção de poeira.
Outra solução inclui o corpo principal, a caixa principal e o gabinete de controle. A tampa de remoção de poeira absorve toda a fumaça e poeira gerada durante a operação da máquina de corte a laser, garantindo uma linha de visão desobstruída e maior eficiência de trabalho. Também evita respingos de resíduos, protege a segurança dos operadores e aumenta a popularidade e aplicabilidade do dispositivo.
Embora o sistema de remoção de poeira possa não ser o fator mais importante na seleção de uma máquina de corte a laser, um sistema eficiente de remoção de poeira é crucial para a produção normal. Na era atual de regulamentações rigorosas de proteção ambiental, os dispositivos com bom desempenho ambiental têm uma vantagem significativa.
As máquinas de corte a laser de fibra não produzem grandes quantidades de fumaça e poeira associadas aos métodos tradicionais de corte a plasma. A máquina de corte a laser de fibra óptica possui um sistema dedicado de remoção de poeira que transporta diretamente a fumaça e a poeira coletadas para uma unidade de filtragem e purificação antes de descarregá-la para atender aos padrões ambientais. A fumaça e a poeira geradas durante o processo de corte são produzidas principalmente abaixo do entalhe da peça. Para economizar investimento em equipamentos e melhorar a eficiência da exaustão, apenas a área de corte é coletada, com saída de ar na lateral da máquina de corte a laser de fibra óptica. Esta estrutura é simples e eficaz e amplamente utilizada.
Após realizar extensos experimentos, desenvolvemos um sistema de coleta de pó que reduz efetivamente a fumaça e a poeira durante o processo de processamento a laser.
O sistema consiste em um coletor de pó de purificação de ar que pode adsorver com eficácia partículas finas no fluxo de ar. Ele é conectado à máquina de corte a laser por meio de um tubo coletor de pó de 250 mm de diâmetro.
O coletor de pó extrai o ar da máquina de corte a laser através do tubo, filtra e purifica antes de descarregar o ar limpo.
Apesar da ampla disponibilidade de máquinas de corte a laser com sistemas de remoção de poeira projetados de acordo com as etapas acima, o uso no local revelou que esses sistemas não são eficazes na remoção de fumaça e poeira gerada durante o corte.
A fumaça e a poeira visíveis do corte se espalham dentro do equipamento, afetando o dispositivo de transmissão de precisão e reduzindo a precisão da usinagem da máquina-ferramenta. A fumaça pode até se espalhar por toda a oficina, ameaçando a saúde dos usuários e poluindo o meio ambiente.
A causa principal deste problema é que, embora o coletor de pó extraia uma quantidade significativa de ar da máquina-ferramenta, ele não consegue remover com eficácia a fumaça e a poeira de corte desejadas.
Assim, apesar do esforço colocado no projeto do tubo de sucção de pó na máquina-ferramenta, o desempenho do sistema de remoção de pó é inadequado devido a problemas de projeto e processamento/montagem. O resultado é um sistema de remoção de poeira que requer esforço excessivo para resultados abaixo da média.
Métodos para melhorar a eficiência de remoção de dutos
Dados os fatos acima, realizamos vários testes e identificamos os seguintes métodos que podem efetivamente melhorar a eficiência de remoção de poeira do sistema:
Melhore o desempenho de vedação do sistema de remoção de poeira.
O coletor de pó fornece um volume de ar de sucção fixo, portanto, melhorar o desempenho de vedação do sistema de remoção de poeira certamente aumentará o volume de ar de sucção da saída de sucção específica, melhorando assim a eficiência de remoção de poeira do sistema.
O sistema de coleta de pó consiste nos seguintes componentes: um coletor de pó purificador de ar, um tubo de coleta de pó, o tubo de coleta de pó dentro da máquina-ferramenta e saídas de sucção de ar com abertura e fechamento controláveis em cada partição da máquina-ferramenta.
Os principais elos não vedados que afetam a eficiência da coleta de pó são a vedação da tubulação de coleta de pó e a vedação de cada saída de sucção.
Atualmente, a maioria dos dutos de ar em ambos os lados do corpo da máquina são integrados como parte do corpo da máquina por meio de soldagem. No entanto, este método representa um desafio para garantir a soldadura completa entre os tubos para evitar fugas de ar.
O desempenho de vedação da saída de sucção de ar requer a divisão da área de processamento em diversas zonas com base na posição da cabeça do laser. Para as zonas não processadas pela cabeça do laser, a porta de sucção de pó deve ser vedada.
Reduza a transição em ângulo reto na conexão do tubo na máquina-ferramenta.
Tomando como exemplo um formato de processamento de 3m x 1,5m, a maioria dos fabricantes atualmente projeta seus sistemas com tubos localizados sob as mesas de trabalho laterais nas fuselagens esquerda e direita. Esta abordagem divide a saída de sucção de ar em seções esquerda e direita ao longo da direção Y, o que teoricamente melhora a eficiência de sucção de poeira, mas também resulta em tubos conectados em ângulo reto na fuselagem.
Esses tubos conectados em ângulo reto impedem o fluxo de ar e enfraquecem a força do vento na saída de sucção de ar. Além disso, ao projetar a fuselagem, é importante aumentar tanto quanto possível a área da seção transversal da tubulação desde o coletor de pó até a saída de sucção dentro da fuselagem.
Uma seção transversal maior da tubulação reduz a resistência experimentada pelo fluxo de ar e minimiza a perda de vento gerada pelo coletor de pó quando atinge a saída de sucção.
Melhore o desempenho de vedação da própria máquina-ferramenta.
Em teoria, o ar final extraído pelo coletor de pó deveria vir de dentro da máquina-ferramenta, mas sua eficiência de coleta de pó é reduzida devido ao fraco desempenho de vedação da própria máquina-ferramenta.
Na aplicação prática, a fumaça e a poeira produzidas durante o processamento do cabeçote do laser se originam da placa da bancada. Sob a influência do feixe de laser de alta energia, o vapor metálico produzido durante o processamento se condensa em pequenas partículas de pó metálico quando encontra o ar frio circundante. Essas partículas de poeira metálica concentram-se principalmente perto da bancada.
O objetivo é que a pressão negativa de sucção gerada pela saída de sucção remova essas partículas de pó metálico. No entanto, o fraco desempenho de vedação da própria máquina-ferramenta leva a grandes lacunas entre o caminhão de descarga e o corpo da máquina na parte inferior da máquina-ferramenta e entre o corpo da máquina e o solo. Além disso, a porta de sucção fica próxima ao solo e ao caminhão de descarga, o que faz com que a maior parte do ar de sucção entre na máquina-ferramenta através do espaço entre o corpo da máquina e o solo e seja transportado para o coletor de pó de purificação de ar pelo sistema de sucção. .
Isso faz com que o sistema de sucção execute trabalho desnecessário.
Faça um bom trabalho na blindagem e na tampa superior da máquina-ferramenta.
A tampa superior da máquina-ferramenta é um componente importante do sistema de coleta de pó. O processamento da cabeça do laser requer gás de corte.
Uma parte do gás de corte se misturará com o pó de metal e se espalhará para o espaço superior acima da bancada, que normalmente não é facilmente removido pelo sistema de coleta de pó.
Neste caso, a tampa superior da máquina-ferramenta irá reter o pó dentro da máquina-ferramenta e, então, sob a influência da gravidade, esta parte do pó será eventualmente removida da máquina-ferramenta pelo sistema de sucção de pó.
Conclusão
A implementação dessas ideias de design pode aumentar significativamente a eficiência da coleta de poeira das máquinas-ferramentas de corte a laser.
Nossas máquinas-ferramentas não apenas agregam valor aos clientes, mas também se alinham aos princípios do desenvolvimento verde e sustentável.
